Wat zijn de technische problemen van SIC Crystal Growth Furnace

De kristalgroei -oven is de kernapparatuur voor de groei van siliciumcarbidekristallen. Het is vergelijkbaar met de traditionele kristallijne silicium-grade kristalgroei-oven. De ovenstructuur is niet erg ingewikkeld. Het is voornamelijk samengesteld uit het ovenlichaam, het verwarmingssysteem, het spoeltransmissiemechanisme, het vacuümverwervings- en meetsysteem, het gaspadsysteem, het koelsysteem, het besturingssysteem, enz. Het thermische veld en procesomstandigheden bepalen de belangrijkste indicatoren zoals de kwaliteit, grootte en geleidbaarheid van het SIC -kristal.

Aan de ene kant is de temperatuur tijdens de groei van siliciumcarbidekristallen erg hoog en kan niet worden gevolgd, dus de belangrijkste moeilijkheid ligt in het proces zelf. De belangrijkste moeilijkheden zijn als volgt:

(1) Moeilijkheid bij het regelen van thermische veld: de monitoring van de gesloten kamer met hoge temperaturen is moeilijk en oncontroleerbaar. In tegenstelling tot traditionele op silicium gebaseerde oplossingsgebaseerde direct-pull kristalgroeiapparatuur, die een hoge mate van automatisering heeft en het kristalgroeiproces kan worden waargenomen, gecontroleerd en aangepast, groeien siliciumcarbidekristallen in een gesloten ruimte in een omgeving op hoge temperatuur boven 2.000 ° C, en de groeitemperatuur moet nauwkeurig worden gecontroleerd tijdens de productie, die temperatuurcontrole moeilijk maakt;

(2) Moeilijkheden in kristalvormcontrole: defecten zoals micropipes, polymorfe insluitsels en dislocaties zijn vatbaar voor optreden tijdens het groeiproces, en ze beïnvloeden en evolueren met elkaar. Micropipes (MP's) zijn door middel van defecten van het type, variërend van enkele micron tot tientallen micron in grootte en zijn moordende defecten voor apparaten. Siliciumcarbide enkele kristallen omvatten meer dan 200 verschillende kristalvormen, maar slechts enkele kristalstructuren (4H -type) zijn de halfgeleidermaterialen die nodig zijn voor de productie. Crystal -vormtransformatie is vatbaar voor tijdens de groei, wat resulteert in polymorfe inclusiedefecten. Daarom is het noodzakelijk om nauwkeurig parameters te regelen, zoals de silicium-koolstofverhouding, groeitemperatuurgradiënt, kristalgroeisnelheid en luchtstroomdruk. Bovendien is er een temperatuurgradiënt in het thermische veld van siliciumcarbide enkele kristalgroei, wat leidt tot inheemse interne stress en de resulterende dislocaties (basale vlak dislocatie BPD, schroefdislocatie TSD, rand dislocatie TED) tijdens kristale groei, waardoor de kwaliteit en prestaties van de daaropvolgende epitaxie en apparaten worden beïnvloed.

(3) Moeilijkheden bij dopingcontrole: de introductie van externe onzuiverheden moet strikt worden geregeld om een ​​geleidend kristal te verkrijgen met directioneel gedoteerde structuur.

(4) Langzame groeisnelheid: de groeisnelheid van siliciumcarbide is erg traag. Conventionele siliciummaterialen hebben slechts 3 dagen nodig om in een kristalstang te groeien, terwijl siliciumcarbide kristalstaven 7 dagen nodig hebben. Dit leidt tot natuurlijk lagere productie -efficiëntie van siliciumcarbide en een zeer beperkte output.

Aan de andere kant zijn de parameters die nodig zijn voor siliciumcarbide -epitaxiale groei extreem hoog, inclusief de luchtdichtheid van de apparatuur, de stabiliteit van de gasdruk in de reactiekamer, de precieze controle van de introductietijd van de gas, de nauwkeurigheid van de gasverhouding en de strikte beheer van de afzettingstemperatuur. Met name met de verbetering van de spanningsbeoordeling van het apparaat is de moeilijkheid om de kernparameters van de epitaxiale wafer te regelen aanzienlijk toegenomen. Bovendien, naarmate de dikte van de epitaxiale laag toeneemt, hoe de uniformiteit van de weerstand te regelen en de defectdichtheid te verminderen, terwijl de dikte een nieuwe uitdaging is geworden. In het geëlektrificeerde besturingssysteem is het noodzakelijk om sensoren en actuatoren met hoge nauwkeurigheid te integreren om ervoor te zorgen dat verschillende parameters nauwkeurig en stabiel kunnen worden gecontroleerd. Tegelijkertijd is de optimalisatie van het besturingsalgoritme ook cruciaal. Het moet in staat zijn om de besturingsstrategie in realtime aan te passen volgens het feedbacksignaal om zich aan te passen aan verschillende veranderingen in het siliciumcarbide -epitaxiale groeiproces.

Semicorex biedt een hoog zuivere aangepastekeramischEngrafietComponenten in SIC -kristalgroei. Als u vragen heeft of aanvullende details nodig hebt, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com